CN109539433A - 冷却水串联系统、回路控制方法和存储介质 - Google Patents

冷却水串联系统、回路控制方法和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种冷却水串联系统、回路控制方法和存储介质，所述空调冷却水串联系统包括第一冷机、第一冷却塔、第二冷机和第二冷却塔，所述第一冷机的出水口与所述第一冷却塔的进水口连通，所述第一冷却塔的出水口与所述第二冷却塔的进水口连通，所述第二冷却塔的出水口与所述第二冷机和第一冷机连通；所述第一冷却塔的进水口与出水口之间连接有通过第一电控旁通阀控制通断的第一旁通管路，所述第二冷却塔的进水口与出水口之间连接有通过第二电控旁通阀控制通断的第二旁通管路。本发明可提高散热效率，有利于在空调冷却水串联系统在不停机的情况下维修故障的冷却塔，提高了系统容错率。

Description

冷却水串联系统、回路控制方法和存储介质
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体而言，本发明涉及一种冷却水串联系统、回路控制方法和存储介质。
背景技术
现有空调冷却水系统架构一般采用冷却塔与冷机一对一的架构，或是采用冷机和冷却塔总管并联的架构。前者的架构如图1所示，第一冷机11与第一冷却塔21连接，并通过第一冷却泵31使冷却水流回第一冷机11中；这种架构的一个空调冷却水系统内只有一台冷却塔，一旦该冷却塔故障后，则一对一的空调冷却水系统就无法工作，从而导致空调冷却水系统的节能性差。后者的架构如图2所示，第一冷机11、第二冷机12、第三冷机13和第四冷机14分别并联至冷却塔总管，然后通过冷却塔总管与第一冷却塔21、第二冷却塔22、第三冷却塔23和第四冷却塔24并联；此种结构中的每个冷却塔并联，可实现空调冷却水系统内的冷却塔相互备用，还可增加散热面积，提高效率和降低耗电量，但空调冷却水系统总管故障后，会导致整个空调冷却水系统停止工作，系统容错率低；而且，空调冷却水系统增减冷机数量后，并联工作的多个冷却塔存在因供水压力和回水压力变化，可能导致水量不均衡的问题，从而导致在实际应用中，空调冷却水系统的水压调整困难且调整时间长，存在较大的溢水或亏水风险。
而且，现有的冷却塔大部分为开式塔，冷却水与空气和阳光直接接触，水质污染后造成冷机内铜管换热效率逐年下降，增加了耗电量；在一些情况下，还需要停机清洁维修，才能保证制冷效果。
发明内容
本发明针对现有方式的缺点，提出一种空调冷却水串联系统，以解决系统容错率低的问题。
本发明的空调冷却水串联系统包括第一冷机、第一冷却塔、第二冷机和第二冷却塔，所述第一冷机的出水口与所述第一冷却塔的进水口连通，所述第一冷却塔的出水口与所述第二冷却塔的进水口连通，所述第二冷却塔的出水口与所述第二冷机和第一冷机连通；
所述第一冷却塔的进水口与出水口之间连接有通过第一电控旁通阀控制通断的第一旁通管路，所述第二冷却塔的进水口与出水口之间连接有通过第二电控旁通阀控制通断的第二旁通管路。
进一步地，所述第一冷却塔和所述第二冷却塔的进水口分别设置有进水阀，出水口分别设置有出水阀，所述第一冷却塔的进水阀和出水阀内侧之间设有所述第一电控旁通阀，所述第二冷却塔的进水阀和出水阀内侧之间设有所述第二电控旁通阀。
进一步地，所述空调冷却水串联系统还包括第三冷机，所述第三冷机的出水口与所述第一冷却塔的进水阀的进水口连通，所述第三冷机的进水口与所述第二冷却塔的出水阀的出水口连通。
进一步地，所述空调冷却水串联系统还包括第三冷却塔，所述第三冷却塔的进水口与所述第一冷却塔的进水阀的出水口连通，所述第三冷却塔的出水口与所述第二冷却塔的进水阀的进水口连通。
进一步地，所述第三冷却塔的进水口与出水口之间连接有通过第三电控旁通阀控制通断的第三旁通管路。
进一步地，所述第一冷机和所述第二冷机的进水口分别设置有冷却泵。
进一步地，所述第一冷机的出水口和进水口分别设置有控制管路通断的电控阀，所述第二冷机的出水口和进水口分别设置有控制管路通断的电控阀。
本发明还提出一种空调冷却水回路控制方法，其应用于前述任一项所述的空调冷却水串联系统中，包括：
获取所述空调冷却水串联系统的运行状态；
根据所述运行状态确定所述空调冷却水串联系统中各冷机与各冷却塔的循环回路，所述冷机包括第一冷机与第二冷机，所述冷却塔包括第一冷却塔和第二冷却塔；
根据所述循环回路确定电控旁通阀的通断，所述电控旁通阀包括第一电控旁通阀和第二电控旁通阀。
进一步地，所述根据所述循环回路确定电控旁通阀的通断之后，还包括：
获取所述循环回路中每个冷却塔的进水压力数值和/或出水压力数值；
判断每个所述进水压力数值和/或出水压力数值是否位于预设范围之外；
若是，则控制所述进水压力数值和/或出水压力数值对应的电控旁通阀闭合，并发出对应的报警信号。
本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述任意一项所述的空调冷却水回路控制方法。
本发明具有以下有益效果：
1、故本发明通过串联两个冷却塔，不仅可提高散热效率，节约能耗，还可在其中一个冷却塔故障时，通过对应的电控旁通阀接通旁通管路，以使冷却水不经过故障的冷却塔继续进行循环，有利于在空调冷却水串联系统在不停机的情况下维修故障的冷却塔，提高了系统容错率。
2、本发明可在第一冷却塔和第二冷却塔之间串联更多的冷却塔，并设置对应的电控旁通阀，以使空调冷却水串联系统可提供更多种循环回路，适应不同的实际情况，提高了本系统的适应性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为现有空调冷却水系统架构一种实施例的结构示意图；
图2为现有空调冷却水系统架构另一种实施例的结构示意图；
图3为本发明空调冷却水串联系统一个实施例的结构示意图；
图4为本发明空调冷却水串联系统另一个实施例的结构示意图；
图5为本发明空调冷却水串联系统另一个实施例的结构示意图；
图6为本发明空调冷却水回路控制方法一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式，这里使用的“第一”、“第二”仅用于区别同一技术特征，并不对该技术特征的顺序和数量等加以限定。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明提出一种空调冷却水串联系统，如图3所示的实施例，包括第一冷机11、第一冷却塔21、第二冷机12和第二冷却塔22，所述第一冷机11的出水口与所述第一冷却塔21的进水口连通，所述第一冷却塔21的出水口与所述第二冷却塔22的进水口连通，所述第二冷却塔22的出水口与所述第二冷机12和第一冷机11连通；
所述第一冷却塔21的进水口与出水口之间连接有通过第一电控旁通阀41控制通断的第一旁通管路，所述第二冷却塔22的进水口与出水口之间连接有通过第二电控旁通阀41控制通断的第二旁通管路。
当第一冷机11或第二冷机12工作，且第一冷却塔21和第二冷却塔22冷却塔正常工作时，两台冷却塔可同时对一个冷机内流出的冷却水进行降温，对单台冷却塔架构来说，相当于增加了冷却水的散热面积，提高了冷却效率；另外，本发明中的冷机与冷却塔无需一一对应，在冷机的数量少于冷却塔的数量时，任一个冷却塔可在降低转速的情况下，继续保持冷却能力，从而同时达到节能和/或提高冷却效率的目的。同时，当本发明中的第一冷却塔21故障时，可通过第一电控旁通阀41接通所述第一旁通管路，以使冷却水不经过第一冷却塔21直接流入第二冷却塔22中，有利于在本空调冷却水串联系统不停机的情况下维修第一冷却塔21；同理，当本发明中的第二冷却塔22故障时，可通过第二电控旁通阀42接通所述第二旁通管路，以使冷却水不经过第二冷却塔21直接流入第二冷机12中，有利于在本空调冷却水串联系统不停机的情况下维修第二冷却塔22。故本发明不仅可提高散热效率，节约能耗，还有利于在不停机的状态下维修出现故障的冷却塔，提高了系统容错率。
如图3所示，所述第一冷却塔21的进水口设置有进水阀211，出水口设置有出水阀212，所述第二冷却塔22的进水口设置有进水阀221，出水口设置有出水阀222，进水阀211和出水阀212内侧之间设有所述第一电控旁通阀41，所述进水阀221和出水阀222内侧之间设有所述第二电控旁通阀42。所述内侧为更靠近冷却塔进水口和出水口的一侧，即：如图中箭头所示，在第一电控旁通阀41开启的状态下，冷却水先经过进水阀211，再经过第一电控旁通阀41，最后经出水阀212流出；在第二电控旁通阀42开启的状态下，冷却水先经过进水阀221，再经过第二电控旁通阀42，最后经出水阀222流出。本实施例将电控旁通阀设置于进水阀和出水阀的内侧，可在冷却塔故障时，直接通过电控旁通阀连通管道的冷却水，以跳过出现故障的冷却塔；且当电控旁通阀断开时，亦不影响冷却塔的正常使用。
在本发明的另一个实施例中，所述空调冷却水串联系统还包括第三冷机13，所述第三冷机13的出水口与所述第一冷却塔21的冷却塔进水阀的进水口连通，所述第三冷机13的进水口与所述第二冷却塔22的冷却塔出水阀的出水口连通。本实施例通过串联第三冷机13，使得两台串联的冷却塔可冷却三台冷机的冷却水，提高了冷却塔的利用效率。
在水流量相同的情况下，冷却水的散热能力与串联的冷却塔的数量相关；故，在相同工况下，若在第一冷却塔21和第二冷却塔22之间还可串联更多冷却塔，还可进一步提高冷却效率，达到更好的节能效果。本发明还提出如下实施例：
如图4所示，所述空调冷却水串联系统还包括第三冷却塔23，所述第三冷却塔23的进水口与所述第一冷却塔21的进水阀231的出水口连通，所述第三冷却塔23的出水口与所述第二冷却塔22的进水阀的进水口连通。在本实施例中，一台冷机可对应三台冷却塔，进一步提高了冷却效率，亦可两台冷机对应三台冷却塔，或三台冷机对应三台冷却塔，为本发明的空调冷却水串联系统提供了多种可能的循环回路，以适应不同的实际情况，提高了本系统的适应性。
进一步地，所述第三冷却塔23的进水口与出水口之间也连接有通过第三电控旁通阀43控制通断的第三旁通管路，以在第三冷却塔23故障时，开启第三电控旁通阀43，通过所述第三旁通管路导通冷却水，避开故障的第三冷却塔23，避免了因第三冷却塔23故障导致整个空调冷却水串联系统停止工作的情况。
在本发明的另一实施例中，所述第一冷机11的进水口设置有冷却泵31，以为第一冷机11提供冷却水循环的动力，所述第二冷机12的进水口设置有冷却泵32，以为第二冷机12提供冷却水循环的动力。当本发明还包括更多的冷机时，结合图5所示，亦可对应的设置更多冷却泵。
如图4和图5所示，在本发明的另一实施例中，第一冷机11的出水口设置有控制管路通断的电控阀111，第一冷机11的进水口设置有控制管路通断的电控阀112，所述第二冷机12的出水口设置有控制管路通断的电控阀121，所述第二冷机12的进水口分别设置有控制管路通断的电控阀122。本实施例可在第一冷机11和/或第二冷机12出现故障的情况下，通过电控阀断开冷机与冷却水循环回路的连通，以便于在不停机的情况下维修故障的冷机。
当本发明的空调冷却水串联系统包括更多的冷机时，每个冷机的出水口与进水口亦可设置对应的电控阀，以使每个冷机的进水和出水可单独控制，以利于后续根据实际情况调整各冷机与各冷却塔之间的冷却水循环回路，提高了系统的适用性。
本发明的空调冷却水串联系统还可包括报警模块，当某个空调冷却水串联系统中的冷却塔或冷机的参数出现异常，或所述进水压力数值和/或出水压力数值出现异常时时，可向用户发出报警信号，以使用户即时了解情况，排除故障。
本发明还提出了一种空调冷却水回路控制方法，其应用于前述任一项所述的空调冷却水串联系统中，如图6所示，可包括如下步骤：
步骤S10：获取所述空调冷却水串联系统的运行状态；
步骤S20：根据所述运行状态确定所述空调冷却水串联系统中各冷机与各冷却塔的循环回路，所述冷机包括第一冷机11与第二冷机12，所述冷却塔包括第一冷却塔21和第二冷却塔22；
步骤S30：根据所述循环回路确定电控旁通阀的通断，所述电控旁通阀包括第一电控旁通阀41和第二电控旁通阀42。
所述运行状态包括其中任意一个冷机或冷却塔的自检状态，以获取每个冷机或冷却塔的状态是否正常的信息；所述运行状态还可包括根据用户指令生成的预设运行参数，例如用户需要两台冷机与四台冷却塔配合工作的预设运行参数。本实施例可根据当前空调冷却水串联系统中的硬件状态和所述预设运行参数确定合适的冷机与冷却塔的冷却水循环回路，以达到提高制冷效率、降低制冷能耗或有利于局部部件停机维修的目的。
本发明还提出另一种空调冷却水回路控制方法的实施例，所述根据所述循环回路确定电控旁通阀的通断之后，还包括：
获取所述循环回路中每个冷却塔的进水压力数值和/或出水压力数值；
判断每个所述进水压力数值和/或出水压力数值是否位于预设范围之外；
若是，则控制所述进水压力数值和/或出水压力数值对应的电控旁通阀闭合，并发出对应的报警信号。
本实施例可实时监控所述循环回路中的进水压力数值和/或出水压力数值，当出现异常时，则控制对应的电控旁通阀闭合，以避免冷却水进入故障的冷机或冷却塔中，使整个空调冷却水串联系统继续保持稳定运行；同时还可提示用户及时对故障的冷机或冷却塔进行维修。
基于以上控制方法，本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述任意一项所述的空调冷却水回路控制方法。
本发明可通过对应的电控旁通阀快速隔离发生故障的冷却塔，系统简单可靠，相互备用的系统冗余性高；而且当冷却塔的数量高于冷机的数量时，每个冷却塔可处于低速节能的工作状态，提高了系统的节能性；而且本发明为封闭式循环回路，不会发生溢水风险，操作简单。
应该理解的是，在本发明各实施例中的各功能单元可集成在一个处理模块中，也可以各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成于一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种空调冷却水串联系统，其特征在于：包括第一冷机、第一冷却塔、第二冷机和第二冷却塔，所述第一冷机的出水口与所述第一冷却塔的进水口连通，所述第一冷却塔的出水口与所述第二冷却塔的进水口连通，所述第二冷却塔的出水口与所述第二冷机和第一冷机连通；
所述第一冷却塔的进水口与出水口之间连接有通过第一电控旁通阀控制通断的第一旁通管路，所述第二冷却塔的进水口与出水口之间连接有通过第二电控旁通阀控制通断的第二旁通管路。
2.根据权利要求1所述的空调冷却水串联系统，其特征在于，所述第一冷却塔和所述第二冷却塔的进水口分别设置有进水阀，出水口分别设置有出水阀，所述第一冷却塔的进水阀和出水阀内侧之间设有所述第一电控旁通阀，所述第二冷却塔的进水阀和出水阀内侧之间设有所述第二电控旁通阀。
3.根据权利要求2所述的空调冷却水串联系统，其特征在于，还包括第三冷机，所述第三冷机的出水口与所述第一冷却塔的进水阀的进水口连通，所述第三冷机的进水口与所述第二冷却塔的出水阀的出水口连通。
4.根据权利要求2所述的空调冷却水串联系统，其特征在于，还包括第三冷却塔，所述第三冷却塔的进水口与所述第一冷却塔的进水阀的出水口连通，所述第三冷却塔的出水口与所述第二冷却塔的进水阀的进水口连通。
5.根据权利要求4所述的空调冷却水串联系统，其特征在于，所述第三冷却塔的进水口与出水口之间连接有通过第三电控旁通阀控制通断的第三旁通管路。
6.根据权利要求1所述的空调冷却水串联系统，其特征在于，所述第一冷机和所述第二冷机的进水口分别设置有冷却泵。
7.根据权利要求1所述的空调冷却水串联系统，其特征在于，所述第一冷机的出水口和进水口分别设置有控制管路通断的电控阀，所述第二冷机的出水口和进水口分别设置有控制管路通断的电控阀。
8.一种空调冷却水回路控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的空调冷却水串联系统中，包括：
获取所述空调冷却水串联系统的运行状态；
根据所述运行状态确定所述空调冷却水串联系统中各冷机与各冷却塔的循环回路，所述冷机包括第一冷机与第二冷机，所述冷却塔包括第一冷却塔和第二冷却塔；
根据所述循环回路确定电控旁通阀的通断，所述电控旁通阀包括第一电控旁通阀和第二电控旁通阀。
9.根据权利要求8所述的空调冷却水回路控制方法，其特征在于，所述根据所述循环回路确定电控旁通阀的通断之后，还包括：
获取所述循环回路中每个冷却塔的进水压力数值和/或出水压力数值；
判断每个所述进水压力数值和/或出水压力数值是否位于预设范围之外；
若是，则控制所述进水压力数值和/或出水压力数值对应的电控旁通阀闭合，并发出对应的报警信号。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求8至9中任意一项所述的空调冷却水回路控制方法。
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